煤和焦炭分析

1、2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年1第四章第四章 煤和焦炭的分析煤和焦炭的分析2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年2第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年3一、煤和焦碳的組成及各組分的重要性質(zhì)一、煤和焦碳的組成及各組分的重要性質(zhì)1.煤：是植物遺體覆蓋在地層以下，經(jīng)若干年生物化學、煤：是植物遺體覆蓋在地層以下，經(jīng)若干年生物化學、物理化學作用轉(zhuǎn)化為一種固體可燃性的有機沉淀。物理化學作用轉(zhuǎn)化為一種固體可燃性的有機沉淀。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年42022-2-20張紅梅 工業(yè)分析

2、 2010-2011學年5 世界煤的儲存量：約世界煤的儲存量：約13萬萬 億噸億噸 我國煤的儲存量：約我國煤的儲存量：約7300 億噸億噸煤炭：煤炭： 天然存在：泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤天然存在：泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤 人工產(chǎn)品：木炭、焦炭、煤球人工產(chǎn)品：木炭、焦炭、煤球22422216 14-3HO-2HO-2CH15 14134-CO-CO-HO16 18 51703210C H OC H OC HCC HOOH 植物植物 泥炭泥炭 褐煤褐煤 煙煤煙煤 無煙煤無煙煤2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年6 19世紀以前，世界上能源消耗以煤炭為主。世紀以前，世界上能源消

3、耗以煤炭為主。 20世紀世紀60年代起，世界能源消耗中，石油與天年代起，世界能源消耗中，石油與天然氣所占的比例超過了煤炭。然氣所占的比例超過了煤炭。 當前工業(yè)發(fā)達國家消耗的一次能源中，石油與當前工業(yè)發(fā)達國家消耗的一次能源中，石油與 天然氣占天然氣占60%以上，煤炭中占以上，煤炭中占20%左右。在中左右。在中 國消費的一次性能源中，煤炭約占國消費的一次性能源中，煤炭約占73%，且，且 在相當時期內(nèi)這種能源結(jié)構(gòu)不會發(fā)生大變化在相當時期內(nèi)這種能源結(jié)構(gòu)不會發(fā)生大變化2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年7煤的缺點：煤的缺點：煤的發(fā)熱值比石油、天然氣低得多，利用效率煤的發(fā)熱值比石油、

4、天然氣低得多，利用效率低。低。通常的采煤方法，開采率僅為通常的采煤方法，開采率僅為60%左右。左右。運輸比石油、天然氣困難。運輸比石油、天然氣困難。煤在燃燒過程中生成的煤在燃燒過程中生成的SO2， SO3污染環(huán)境，是污染環(huán)境，是引起引起酸雨酸雨的主要原因。的主要原因。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年82.煤的組成：由煤的組成：由有機質(zhì)有機質(zhì)、礦物質(zhì)礦物質(zhì)、水水三部分三部分組成組成有機物有機物：由：由C、H、O、N、S等元素組成，等元素組成，C、H占占 95%以上以上礦物質(zhì)礦物質(zhì)：堿金屬、堿土金屬、：堿金屬、堿土金屬、Al、Fe等的碳等的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、

5、硫化物等。酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、硫化物等。水水：外在水、內(nèi)在水：外在水、內(nèi)在水2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年9煤的元素組分煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個元素即碳、氫、氧、氮、硫五個元素. . 碳是組成碳是組成煤大分子的骨架煤大分子的骨架，在各元素在各元素中最高，一般大于中最高，一般大于70%。隨著煤化程度隨著煤化程度的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，的不斷增高，煤中碳元素的含量也越高，如某些超無煙煤，碳含量可超過如某些超無煙煤，碳含量可超過97%。 碳碳2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年10煤的元素組分煤的元素組分 即碳、氫

6、、氧、氮、硫五個元素即碳、氫、氧、氮、硫五個元素. . 氫是煤中第二個重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量氫是煤中第二個重要的組成元素，它占煤的質(zhì)量分數(shù)為分數(shù)為16%，越是年輕的煤，其含量也越高。，越是年輕的煤，其含量也越高。 氫氫碳和氫是煤中有機質(zhì)的主要組成元素，兩者加在一起碳和氫是煤中有機質(zhì)的主要組成元素，兩者加在一起占煤中有機質(zhì)的以上。占煤中有機質(zhì)的以上。煤中碳和氫的發(fā)熱量最煤中碳和氫的發(fā)熱量最大大2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年11煤的元素組分煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個元素即碳、氫、氧、氮、硫五個元素. . 氧元素是組成煤氧元素是組成煤有機質(zhì)有機質(zhì)的十分重

7、要的元素，的十分重要的元素，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，越是年輕的煤，氧元素的比例也越大，發(fā)發(fā)熱量常隨氧元素含量的增高而降低熱量常隨氧元素含量的增高而降低，其含，其含量從量從130%均有。均有。 氧氧2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年12煤的元素組分煤的元素組分 即碳、氫、氧、氮、硫五個元素即碳、氫、氧、氮、硫五個元素. . 氮元素在煤中的比例較少，一般為氮元素在煤中的比例較少，一般為0.53%。 氮氮氧和氮在燃燒時不放熱，稱為惰性成分。氧和氮在燃燒時不放熱，稱為惰性成分。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年13煤的元素組分煤的元素組分 即碳

8、、氫、氧、氮、硫五個元素即碳、氫、氧、氮、硫五個元素. . 硫元素也是組成煤的硫元素也是組成煤的有機質(zhì)有機質(zhì)的一種常見元素，的一種常見元素，它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無它在煤中含量的多少，與煤化程度的高低無明顯關系，其含量從最低的明顯關系，其含量從最低的0.1到最高的到最高的10%均有。均有。硫硫硫在燃燒時雖然放熱，但燃燒產(chǎn)生酸性腐蝕硫在燃燒時雖然放熱，但燃燒產(chǎn)生酸性腐蝕有害氣體二氧化硫。有害氣體二氧化硫。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年14煤的元素組分的不同，不僅能反映出煤化程煤的元素組分的不同，不僅能反映出煤化程度，而且也直接表征出煤性質(zhì)的不同度，而且也

9、直接表征出煤性質(zhì)的不同。 如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘結(jié)性如碳含量低、氧含量高的煤，多是粘結(jié)性很差或是沒有粘結(jié)性的年輕煤；碳含量高、很差或是沒有粘結(jié)性的年輕煤；碳含量高、氧含量低的煤則常是一些無粘結(jié)性的年老氧含量低的煤則常是一些無粘結(jié)性的年老煤，只有煤，只有碳含量在碳含量在848488%88%，氫含量在，氫含量在5%5%以以上的中等變質(zhì)程度的煤，才是結(jié)焦性較好上的中等變質(zhì)程度的煤，才是結(jié)焦性較好的煉焦用煤。的煉焦用煤。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年15一、煤和焦碳的組成及各組分的重要性質(zhì)一、煤和焦碳的組成及各組分的重要性質(zhì)3.煤的分類煤的分類 腐植煤（高等植物

10、形成）腐植煤（高等植物形成） 腐泥煤腐泥煤 陸植煤陸植煤殘植煤殘植煤 4.煤的用途：煤的用途：人類生存所需熱源提供之一人類生存所需熱源提供之一 工業(yè)生產(chǎn)（化工、冶金）主要的原料工業(yè)生產(chǎn)（化工、冶金）主要的原料5.焦碳：煤在隔絕空氣條件下加熱、干餾，水分和有機物裂焦碳：煤在隔絕空氣條件下加熱、干餾，水分和有機物裂解產(chǎn)物（煤氣）揮發(fā)出來，不揮發(fā)部分就是焦碳。解產(chǎn)物（煤氣）揮發(fā)出來，不揮發(fā)部分就是焦碳。6.焦碳的組成：與煤相似，揮發(fā)性組分含量少。焦碳的組成：與煤相似，揮發(fā)性組分含量少。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年163 3煤的分類煤的分類 煤的種類繁多，質(zhì)量也相煤的種類

11、繁多，質(zhì)量也相差懸殊，不同類型的煤有差懸殊，不同類型的煤有不同的用途。不同的用途。 如結(jié)焦性好或粘結(jié)性好的如結(jié)焦性好或粘結(jié)性好的煤是優(yōu)質(zhì)的煤是優(yōu)質(zhì)的煉焦用煤煉焦用煤，熱，熱穩(wěn)定性好的無煙塊煤是穩(wěn)定性好的無煙塊煤是合合成氨廠的主要原料成氨廠的主要原料，揮發(fā)，揮發(fā)分和發(fā)熱量都高的煤是較分和發(fā)熱量都高的煤是較好的好的動力用煤動力用煤，一些低灰、，一些低灰、低硫的年輕煤則是加壓氣低硫的年輕煤則是加壓氣化制造化制造煤氣和加氫液化制煤氣和加氫液化制取人造液體燃料取人造液體燃料的較好原的較好原料。料。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年17對工業(yè)用煤的要求對工業(yè)用煤的要求 煤炭的主要用

12、途是燃燒、煉焦和造氣等，也可作為煤炭的主要用途是燃燒、煉焦和造氣等，也可作為化工原料。為了得到強度高，灰分、硫分低的優(yōu)質(zhì)化工原料。為了得到強度高，灰分、硫分低的優(yōu)質(zhì)冶金用焦，對冶金用焦，對煉焦用煤煉焦用煤有以下要求：有以下要求：（1）有較強的結(jié)焦性或粘結(jié)性）有較強的結(jié)焦性或粘結(jié)性 （2）煤的灰分要低）煤的灰分要低（3）煤的硫分要低）煤的硫分要低 （4）配合煤的揮發(fā)分要合適）配合煤的揮發(fā)分要合適2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年18建材工業(yè)用煤建材工業(yè)用煤 在建材工業(yè)中，水泥、玻璃、陶瓷、磚瓦、石灰在建材工業(yè)中，水泥、玻璃、陶瓷、磚瓦、石灰等建筑材料，都要經(jīng)過各種爐窯焙燒

13、、鍛燒甚至等建筑材料，都要經(jīng)過各種爐窯焙燒、鍛燒甚至熔化等高溫處理，而煤炭是主要的燃料，其中水熔化等高溫處理，而煤炭是主要的燃料，其中水泥工業(yè)對煤質(zhì)要求最高，尤其是年產(chǎn)水泥泥工業(yè)對煤質(zhì)要求最高，尤其是年產(chǎn)水泥2020萬噸萬噸以上的大、中型水泥廠的回轉(zhuǎn)窯燒成用煤。因其以上的大、中型水泥廠的回轉(zhuǎn)窯燒成用煤。因其煤的灰分大小及其煤灰的組成成分直接影響到水煤的灰分大小及其煤灰的組成成分直接影響到水泥的配料，通常要求灰分低、煤灰成分穩(wěn)定。如泥的配料，通常要求灰分低、煤灰成分穩(wěn)定。如灰分太高，發(fā)熱量就低，達不到熟料的燒成溫度灰分太高，發(fā)熱量就低，達不到熟料的燒成溫度14501450以上（要求燃料火焰溫度達

14、以上（要求燃料火焰溫度達1600160017001700）。）。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年19二、煤的分析方法二、煤的分析方法 1.煤的工業(yè)分析（也稱為技術(shù)分析或?qū)嵱梅治觯┟旱墓I(yè)分析（也稱為技術(shù)分析或?qū)嵱梅治觯┲饕獪y定項目：主要測定項目：水分水分(M)、揮發(fā)分、揮發(fā)分(A)、灰分、灰分(V)、固定、固定碳碳(FC)四項四項分析結(jié)果：用來判斷煤的種類，估量煤的利用價值評分析結(jié)果：用來判斷煤的種類，估量煤的利用價值評價煤質(zhì)。價煤質(zhì)。通常，水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率都直接測定，固定碳不作直接通常，水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率都直接測定，固定碳不作直接測定，而是用差減法進行計

15、算。測定，而是用差減法進行計算。 有時也將上述四個測定項目叫做有時也將上述四個測定項目叫做半工業(yè)分析半工業(yè)分析，再加上煤的，再加上煤的發(fā)熱發(fā)熱量量和煤中全硫的測定，和煤中全硫的測定，則稱為全工業(yè)分析。則稱為全工業(yè)分析。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年202.煤的元素分析：主要測定煤的元素分析：主要測定C、H、O、N、S 元素分析結(jié)果：為煤科學的分類，合理的利用和元素分析結(jié)果：為煤科學的分類，合理的利用和工業(yè)設計提供數(shù)據(jù)。工業(yè)設計提供數(shù)據(jù)。工業(yè)分析主要用于煤的生產(chǎn)使用部門，元素工業(yè)分析主要用于煤的生產(chǎn)使用部門，元素分析主要用于科研工作。分析主要用于科研工作。2022-

16、2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年213 3其它分析其它分析 如伴生元素分析。煤中的伴生元素很多，但如伴生元素分析。煤中的伴生元素很多，但一般是指有提取價值的鍺、鎵、鈾、釩、鋁、一般是指有提取價值的鍺、鎵、鈾、釩、鋁、鉭等常見的稀有元素。鉭等常見的稀有元素。 如煤中的鍺含量在如煤中的鍺含量在2020 g gg g-1-1以上時即可計算以上時即可計算儲量而有一定的提取價值，鎵含量在儲量而有一定的提取價值，鎵含量在5050 g gg g- -1 1以上和鈾含量在以上和鈾含量在300300500500 g gg g-1-1以上時也有以上時也有提取價值，提取價值， 2022-2-20張紅

17、梅 工業(yè)分析 2010-2011學年223 3其它分析其它分析 再如有害元素分析。煤中的有害元素種類很再如有害元素分析。煤中的有害元素種類很多，如硫，磷、氯、砷、氟、鉻、鎘、汞等。多，如硫，磷、氯、砷、氟、鉻、鎘、汞等。硫、磷、氯主要是指工業(yè)利用中對生產(chǎn)有害，硫、磷、氯主要是指工業(yè)利用中對生產(chǎn)有害，后幾種則是對人體和環(huán)境有害，根據(jù)特殊的后幾種則是對人體和環(huán)境有害，根據(jù)特殊的需要進行檢測。需要進行檢測。 其它還有煤灰成分分析，物理性質(zhì)測定等，其它還有煤灰成分分析，物理性質(zhì)測定等，需根據(jù)要求來確定檢測項目。需根據(jù)要求來確定檢測項目。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年23第

18、二節(jié)第二節(jié) 煤試樣的制備方法煤試樣的制備方法一、制樣總則一、制樣總則1.制樣目的：是將采集的煤樣，經(jīng)過破碎、混合和縮分制樣目的：是將采集的煤樣，經(jīng)過破碎、混合和縮分等程序制備成能代表原來煤樣的分析用煤樣。等程序制備成能代表原來煤樣的分析用煤樣。2.精度要求精度要求二、制樣用品二、制樣用品1.試劑試劑2.設施、設備和工具設施、設備和工具三、煤樣的制備三、煤樣的制備2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年24第三節(jié)第三節(jié) 煤的工業(yè)分析煤的工業(yè)分析2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年25一、煤的水分測定一、煤的水分測定（一）、煤中水分分類（一）、煤中水分分類

19、游離水游離水 結(jié)晶水結(jié)晶水 （煤的工業(yè)分析中不考慮）（煤的工業(yè)分析中不考慮）內(nèi)在水內(nèi)在水 外在水外在水 1.外在水分外在水分(Mf ) ：也稱風干水分，指煤表面水膜及孔徑：也稱風干水分，指煤表面水膜及孔徑 10-5cm，毛細孔中的水分，風干時失去（，毛細孔中的水分，風干時失去（風干煤風干煤）。）。2.2.內(nèi)在水分內(nèi)在水分(M(Minhinh） 也稱烘干水分，吸附在孔徑也稱烘干水分，吸附在孔徑1010-5-5cmcm毛細孔毛細孔中的水分，烘干（中的水分，烘干（105105110110）時失去（）時失去（干燥煤干燥煤）。）。全水分全水分(Mt ) 外在水分外在水分內(nèi)在水分內(nèi)在水分 3.3.空氣干燥

20、煤樣水分空氣干燥煤樣水分M Madad：以空氣干燥煤樣在指定條件下，測：以空氣干燥煤樣在指定條件下，測得的水分為得的水分為M Madad 。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年26（二）空氣干燥煤樣水分的測定（二）空氣干燥煤樣水分的測定（GB212-1991）1.1.方法方法A A：通氮干燥法：通氮干燥法方法提要：方法提要：在在105105110110烘箱，將一定質(zhì)量的空烘箱，將一定質(zhì)量的空氣干燥煤樣在不斷進入氮氣下干燥，至質(zhì)量恒定氣干燥煤樣在不斷進入氮氣下干燥，至質(zhì)量恒定（連續(xù)兩次測定質(zhì)量差）的值小于（連續(xù)兩次測定質(zhì)量差）的值小于0.2mg0.2mg計算出水計算出水分

21、的含量。分的含量。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年27(2).試劑試劑 氮氣：純度氮氣：純度99.9%，含氧量小于，含氧量小于0.01%； 無水氯化鈣：化學純，粒狀；無水氯化鈣：化學純，粒狀； 變色硅膠：工業(yè)用品。變色硅膠：工業(yè)用品。 儀器、設備儀器、設備 小空間干燥器：箱體嚴密，具有較小的自由空間，有氣體進小空間干燥器：箱體嚴密，具有較小的自由空間，有氣體進出口，并帶有自動控溫裝置，能保持溫度在出口，并帶有自動控溫裝置，能保持溫度在105110范范圍內(nèi)。圍內(nèi)。 玻璃稱量瓶：直徑玻璃稱量瓶：直徑40mm，高，高25mm,并帶有嚴密的磨口蓋。并帶有嚴密的磨口蓋。 干燥器

22、：內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。干燥器：內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。 干燥塔：容量干燥塔：容量250ml，內(nèi)裝干燥器。，內(nèi)裝干燥器。 流量計：量程為流量計：量程為1001000ml/min。 分析天平：感量分析天平：感量0.1mg 打開稱量瓶蓋，放入預先通入干燥氮氣，并已加熱到打開稱量瓶蓋，放入預先通入干燥氮氣，并已加熱到105105110110 的干燥箱中，進行干燥。的干燥箱中，進行干燥。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，放入干燥器中冷卻從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，放入干燥器中冷卻至室溫后，稱量。至室溫后，稱量。 進行檢查性干燥，每次進行檢查性干燥，每次30min，直到連續(xù)兩次干燥

23、煤樣質(zhì)量，直到連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過的減少不超過0.001g。（4）結(jié)果計算）結(jié)果計算%1001mmMadM Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，空氣干燥煤樣的水分含量，m m1 1 -煤樣干燥后失去的質(zhì)量，煤樣干燥后失去的質(zhì)量，gm-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g(3)測定步驟測定步驟 用預先干燥和稱量過的稱量瓶稱取粒度為用預先干燥和稱量過的稱量瓶稱取粒度為0.2mm以下的空氣以下的空氣干燥煤樣（干燥煤樣（1.00.1）g, 平攤在稱量瓶中。平攤在稱量瓶中。2.2.方法方法B B：甲苯蒸餾法：甲苯蒸餾法 （1）方法提要方法提要：根據(jù)兩種互不相溶的液體混合物的沸點低于根據(jù)兩種互不相

24、溶的液體混合物的沸點低于其中易揮發(fā)組分沸點的原理，稱取一定量的空氣干燥煤樣于圓其中易揮發(fā)組分沸點的原理，稱取一定量的空氣干燥煤樣于圓底燒瓶中，加入甲苯與煤樣一起蒸餾，底燒瓶中，加入甲苯與煤樣一起蒸餾，分餾出水分與甲苯，置分餾出水分與甲苯，置于測定管中于測定管中并分層，量出水的體積，以水的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的并分層，量出水的體積，以水的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)作為水分含量。質(zhì)量分數(shù)作為水分含量。（2）試劑和儀器）試劑和儀器（3）測定步驟）測定步驟 稱取稱取25g25g、粒度為、粒度為0.2mm0.2mm以下的空氣干燥煤樣，精確至以下的空氣干燥煤樣，精確至0.001g0.001g，移入干燥的圓底燒瓶中

25、，加入約，移入干燥的圓底燒瓶中，加入約80mL80mL甲苯，安裝蒸餾甲苯，安裝蒸餾裝置。裝置。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年30 在冷凝管中通入冷卻水。加熱蒸餾瓶至內(nèi)容物達到沸騰狀在冷凝管中通入冷卻水。加熱蒸餾瓶至內(nèi)容物達到沸騰狀態(tài)?？刂萍訜釡囟仁乖诶淠芸诘蜗碌囊旱螖?shù)約為每秒態(tài)。控制加熱溫度使在冷凝管口滴下的液滴數(shù)約為每秒24滴。滴。連續(xù)加熱，直到餾出液清澈并在連續(xù)加熱，直到餾出液清澈并在5min內(nèi)不再有細小水泡出現(xiàn)為內(nèi)不再有細小水泡出現(xiàn)為止。止。 取下水分測定管，冷卻至室溫。記下水的體積，并按校正取下水分測定管，冷卻至室溫。記下水的體積，并按校正后的體積由回收曲

26、線上查出煤樣中水的實際體積。后的體積由回收曲線上查出煤樣中水的實際體積。（4）回收曲線的繪制）回收曲線的繪制用微量滴定管準確量取用微量滴定管準確量取0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mL蒸餾水，分別放入蒸餾燒瓶中。每瓶各加蒸餾水，分別放入蒸餾燒瓶中。每瓶各加80mL80mL甲苯，按甲苯，按上述方法進行蒸餾。根據(jù)水的加入量和實際蒸出的體積繪制回上述方法進行蒸餾。根據(jù)水的加入量和實際蒸出的體積繪制回收曲線。收曲線。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年31（5）結(jié)果計算）結(jié)果計算%100mVdMadM Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，；空氣干燥煤樣的水分含量

27、，；V- V- 由回收曲線圖上查出的水的體積，由回收曲線圖上查出的水的體積，mLmL；d- d- 水的密度水的密度,1.00g/mL,1.00g/mLm-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年323、方法、方法C（空氣干燥法）（空氣干燥法）（1）方法提要：）方法提要：稱取一定質(zhì)量的空氣干燥煤樣，置于稱取一定質(zhì)量的空氣干燥煤樣，置于105105110110干燥箱中，在空氣中干燥至質(zhì)量恒定，然后根干燥箱中，在空氣中干燥至質(zhì)量恒定，然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的含量。據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計算出水分的含量。（2 2）儀器、設備）儀器、設備（3 3）分析步

28、驟）分析步驟（4 4）結(jié)果計算）結(jié)果計算%1001mmMadM Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，空氣干燥煤樣的水分含量，m m1 1 -煤樣干燥后失去的質(zhì)量，煤樣干燥后失去的質(zhì)量，gm-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年33 方法方法A和方法和方法B適用于所有煤種，在仲裁適用于所有煤種，在仲裁分析中遇到有用空氣干燥煤樣水分進行基的分析中遇到有用空氣干燥煤樣水分進行基的換算時，應用方法換算時，應用方法A測定空氣干燥煤樣的水測定空氣干燥煤樣的水分分 方法方法C適用于煙煤和無煙煤。適用于煙煤和無煙煤。 按測定的速度來說按測定的速度來說: 方

29、法方法A為常規(guī)測定法，方法為常規(guī)測定法，方法B、C為快速測為快速測定法。定法。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年34二、灰分的測定二、灰分的測定 煤樣在規(guī)定的條件下完全燃燒后所得到的殘留物，稱為灰煤樣在規(guī)定的條件下完全燃燒后所得到的殘留物，稱為灰分。由于灰分的組成和質(zhì)量與煤的礦物質(zhì)不完全相同，是礦分。由于灰分的組成和質(zhì)量與煤的礦物質(zhì)不完全相同，是礦物質(zhì)在空氣中經(jīng)過一系列復雜的化學反應后剩余的殘渣，因物質(zhì)在空氣中經(jīng)過一系列復雜的化學反應后剩余的殘渣，因此，稱之為此，稱之為“灰分產(chǎn)率灰分產(chǎn)率”更為合理。煤的灰分來自煤中的礦更為合理。煤的灰分來自煤中的礦物質(zhì)，包括如下幾個部分

30、：物質(zhì)，包括如下幾個部分：. .原生礦物質(zhì)原生礦物質(zhì) 煤的原生礦物質(zhì)是成煤植物在生長過程中，從土壤中吸收的煤的原生礦物質(zhì)是成煤植物在生長過程中，從土壤中吸收的堿金屬和堿土金屬的鹽類，其含量一般為。這類堿金屬和堿土金屬的鹽類，其含量一般為。這類鹽類與煤的有機質(zhì)結(jié)合緊密不易分離。鹽類與煤的有機質(zhì)結(jié)合緊密不易分離。. .次生礦物質(zhì)次生礦物質(zhì) 在成煤過程中，由外界混到煤層中的礦物質(zhì)而形成了次生在成煤過程中，由外界混到煤層中的礦物質(zhì)而形成了次生礦物質(zhì)。次生礦物質(zhì)在煤中的分布均勻，含量一般不高。原礦物質(zhì)。次生礦物質(zhì)在煤中的分布均勻，含量一般不高。原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)總稱為生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)總稱為煤的內(nèi)

31、在礦物質(zhì)煤的內(nèi)在礦物質(zhì)。以內(nèi)在礦物。以內(nèi)在礦物質(zhì)所形成的灰分稱之為內(nèi)在灰分。質(zhì)所形成的灰分稱之為內(nèi)在灰分。內(nèi)在礦物質(zhì)難以用洗選的內(nèi)在礦物質(zhì)難以用洗選的方法去除方法去除。.外來礦物質(zhì)外來礦物質(zhì) 在采煤過程中混入的礦頂、底板及夾礦層的礦石、泥、沙等在采煤過程中混入的礦頂、底板及夾礦層的礦石、泥、沙等稱為外來礦物質(zhì)。這類礦物質(zhì)由于是從外界引入的，在煤中稱為外來礦物質(zhì)。這類礦物質(zhì)由于是從外界引入的，在煤中分布不均，可采用洗選的方法將其除去。分布不均，可采用洗選的方法將其除去。 以高溫灼燒法測定煤中的灰分的含量時，將伴隨發(fā)生一系列以高溫灼燒法測定煤中的灰分的含量時，將伴隨發(fā)生一系列的物理化學反應，主要的

32、反應如下：的物理化學反應，主要的反應如下：當溫度在當溫度在左右時：左右時：CaSOCaSO4 42H2H2 2O=CaSOO=CaSO4 4+2H+2H2 2OO Al Al2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O=AlO=Al2 2O O3 32SiO2SiO2 2+2H+2H2 2OO 即煤中的碳酸鹽和硅酸鹽發(fā)生脫水反應，失去結(jié)晶水即煤中的碳酸鹽和硅酸鹽發(fā)生脫水反應，失去結(jié)晶水當溫度在當溫度在左右時：左右時： aCOaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2 FeCO FeCO3 3=FeO+CO=FeO+CO2 2 即煤中的碳酸鹽在溫度高于即煤中的碳酸鹽在溫度高于時，

33、則發(fā)生分解反應，時，則發(fā)生分解反應，生成氧化物和二氧化碳生成氧化物和二氧化碳2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年36.當在溫度在當在溫度在左右時：左右時：eS2+11O2=2Fe2O3 + 8SO2 2CaO 2CaO + + 2SO2SO2 2 + + O O2 2 = 2CaSO = 2CaSO4 4 2FeO 2FeO + + O O2 2 = 2Fe = 2Fe2 2O O3 3 即在即在400400600時，由于空氣中氧的作用，發(fā)生了氧化反應。時，由于空氣中氧的作用，發(fā)生了氧化反應。但由于但由于SOSO2 2和和CaOCaO發(fā)生反應生成發(fā)生反應生成CaSOCaS

34、O4 4，使測定結(jié)果偏高。，使測定結(jié)果偏高。為使為使反應完全，一般讓煤樣在反應完全，一般讓煤樣在500500保溫一段時間，使煤中的黃鐵保溫一段時間，使煤中的黃鐵礦硫和有機硫被完全氧化。礦硫和有機硫被完全氧化。（4）當溫度高于當溫度高于7時：時： 當溫度高于當溫度高于7時，煤中的堿金屬氧化物和氯化物部分發(fā)時，煤中的堿金屬氧化物和氯化物部分發(fā)生分解，待溫度達到生分解，待溫度達到800 時分解反應基本完成，因此，時分解反應基本完成，因此，煤煤的灰分測定溫度規(guī)定為（的灰分測定溫度規(guī)定為（81010） 。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年37 測定原理測定原理 稱取一定量的煤樣于

35、灰皿中，置于高溫爐并灼燒稱取一定量的煤樣于灰皿中，置于高溫爐并灼燒至恒重。根據(jù)灼燒后殘留物（灰分）的質(zhì)量與式樣至恒重。根據(jù)灼燒后殘留物（灰分）的質(zhì)量與式樣試樣質(zhì)量，計算出灰分的含量。試樣質(zhì)量，計算出灰分的含量。 煤的灰分測定包括煤的灰分測定包括緩慢揮發(fā)法緩慢揮發(fā)法和和快速揮發(fā)法快速揮發(fā)法（GB212-91GB212-91）。）。緩慢揮發(fā)法為仲裁法緩慢揮發(fā)法為仲裁法；快速揮發(fā)法；快速揮發(fā)法為常規(guī)分析法。為常規(guī)分析法。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年38測定過程測定過程 稱取分析煤樣稱取分析煤樣1 0.1g，于已經(jīng)在，于已經(jīng)在815 10灼燒恒灼燒恒量的灰皿中，輕微振動，

36、使樣品分散為均勻的薄量的灰皿中，輕微振動，使樣品分散為均勻的薄層，置溫度低于層，置溫度低于100的高溫爐中。在爐門留有約的高溫爐中。在爐門留有約15mm左右的縫隙供自然通風，控制加熱速度，左右的縫隙供自然通風，控制加熱速度，使爐溫在使爐溫在30min左右緩慢升高至左右緩慢升高至500并保持此溫并保持此溫度度30min。然后，升高溫度至。然后，升高溫度至815 10，關閉爐關閉爐門，在此溫度下繼續(xù)灼燒門，在此溫度下繼續(xù)灼燒1h。取出灰皿，于干燥。取出灰皿，于干燥器中冷至室溫（約器中冷至室溫（約20min）稱量，然后進行檢查）稱量，然后進行檢查性灼燒，每次進行性灼燒，每次進行20min，直到煤樣的

37、質(zhì)量變化，直到煤樣的質(zhì)量變化小于小于0.001g時為止，取最后一次質(zhì)量計算?；曳謺r為止，取最后一次質(zhì)量計算。灰分15%的樣品，可不必進行檢查性灼燒。的樣品，可不必進行檢查性灼燒。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年39測定方法：高溫灼燒法（空氣干燥煤樣）測定方法：高溫灼燒法（空氣干燥煤樣）（1）緩慢灰化法緩慢灰化法：煤樣：煤樣 恒重灰皿恒重灰皿 馬弗爐馬弗爐100 緩慢升溫緩慢升溫30min至至500 保溫保溫30min 升溫升溫至至815 保溫保溫1h 冷卻至室溫冷卻至室溫 稱量稱量 檢查檢查性灼燒至恒量性灼燒至恒量（2）快速灰化法快速灰化法：煤樣：煤樣 恒重灰皿恒重灰

38、皿 馬弗爐馬弗爐815 灼燒灼燒40min 冷卻至室溫冷卻至室溫 稱量稱量 檢查性灼檢查性灼燒至恒量燒至恒量2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年40 長方形灰皿長方形灰皿 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年41灰分快速測定儀2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年42馬弗爐馬弗爐2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年43結(jié)果計算結(jié)果計算%1001mmAadA Aadad - -空氣干燥煤樣的灰分含量，；空氣干燥煤樣的灰分含量，；m m1 1 -殘留物的質(zhì)量，殘留物的質(zhì)量，g；m-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g。20

39、22-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年44三、揮發(fā)分的測定三、揮發(fā)分的測定 將煤放在與將煤放在與空氣隔絕空氣隔絕的容器內(nèi)，在高溫下的容器內(nèi)，在高溫下經(jīng)一定時間加熱后，煤中的經(jīng)一定時間加熱后，煤中的有機質(zhì)和部分礦有機質(zhì)和部分礦物質(zhì)分解物質(zhì)分解為為氣體氣體釋出，由減小的質(zhì)量再減去釋出，由減小的質(zhì)量再減去水的質(zhì)量即為水的質(zhì)量即為煤的揮發(fā)分煤的揮發(fā)分。 因為煤中可燃性揮發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而是因為煤中可燃性揮發(fā)分不是煤的固有物質(zhì)，而是在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測定值在特定條件下，煤受熱的分解產(chǎn)物，而且其測定值受溫度、時間和所用坩堝的大小、形狀等不同而異，受溫度、時間和所用

40、坩堝的大小、形狀等不同而異，測定方法為規(guī)范性試驗方法，因此所測的結(jié)果應稱測定方法為規(guī)范性試驗方法，因此所測的結(jié)果應稱為為揮發(fā)分產(chǎn)率揮發(fā)分產(chǎn)率，用，用符號符號V V表示。表示。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年45主要指標主要指標 根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率的高低，可以初步判別根據(jù)揮發(fā)分產(chǎn)率的高低，可以初步判別煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)程度、發(fā)熱量及焦油產(chǎn)率發(fā)熱量及焦油產(chǎn)率等各種等各種重要性質(zhì)，而且?guī)缀跏澜绺鲊疾捎弥匾再|(zhì)，而且?guī)缀跏澜绺鲊疾捎酶稍锔稍餆o灰基揮發(fā)分無灰基揮發(fā)分作為煤分類的一個主要指標。作為煤分類的一個主要指標。 工業(yè)生產(chǎn)上用煤也都首先需要了解揮發(fā)工業(yè)生產(chǎn)上用煤也都首先需

41、要了解揮發(fā)分是否合乎要求，所以煤的揮發(fā)分是了解分是否合乎要求，所以煤的揮發(fā)分是了解煤性質(zhì)和用途的最基本也是最重要的指標，煤性質(zhì)和用途的最基本也是最重要的指標，也是煤分類的重要指標。也是煤分類的重要指標。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年461儀器 1.1 1.1 磨口坩堝磨口坩堝 1.2 1.2 高溫爐高溫爐 1.3 1.3 坩堝架坩堝架 坩堝蓋外緣坩堝蓋外緣槽形，此槽槽形，此槽正好蓋在坩正好蓋在坩堝口的外緣堝口的外緣上，在蓋內(nèi)上，在蓋內(nèi)邊有凹處，邊有凹處，以備揮發(fā)釋以備揮發(fā)釋出。出。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年47 馬弗爐馬弗爐 帶熱

42、電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個排氣孔。帶熱電偶和調(diào)溫器，爐壁留有一個排氣孔。爐膛內(nèi)必須有一個溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以爐膛內(nèi)必須有一個溫度穩(wěn)定的恒溫區(qū)，以保證爐內(nèi)溫度能恒定在保證爐內(nèi)溫度能恒定在900900 1010范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年48坩堝架坩堝架 用用鎳鉻絲鎳鉻絲制成，制成，其規(guī)格以能放其規(guī)格以能放置置6 6個坩堝為個坩堝為好，好， 大小應大小應與爐內(nèi)與爐內(nèi)900900 1010穩(wěn)定穩(wěn)定溫度區(qū)相適應，溫度區(qū)相適應，放在架上的坩放在架上的坩堝底部應與爐堝底部應與爐堂底距離堂底距離202030mm30mm。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2

43、010-2011學年492測定過程測定過程 稱 取 分 析 煤 樣稱 取 分 析 煤 樣 1 1 0 . 0 10 . 0 1 g g ， 于 已 在， 于 已 在900900 1010灼燒恒量的專用坩鍋內(nèi)，輕敲灼燒恒量的專用坩鍋內(nèi)，輕敲坩堝使試樣攤平，然后蓋上坩堝蓋，置于坩堝使試樣攤平，然后蓋上坩堝蓋，置于坩堝架上，迅速將坩堝架推至已預先加熱坩堝架上，迅速將坩堝架推至已預先加熱至至900900 1010的高溫爐的穩(wěn)定溫度區(qū)內(nèi)，的高溫爐的穩(wěn)定溫度區(qū)內(nèi)，并立即開動秒表，關閉爐門。準確灼燒恰并立即開動秒表，關閉爐門。準確灼燒恰好好7min7min，迅速取出坩堝架，在空氣中放置，迅速取出坩堝架，在空

44、氣中放置5 56min6min，再將坩鍋置于干燥器中冷卻至，再將坩鍋置于干燥器中冷卻至室溫，稱量。計算揮發(fā)分產(chǎn)率。室溫，稱量。計算揮發(fā)分產(chǎn)率。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年503. 3. 計計 算算1adad100%mVMm式中式中 m試料的質(zhì)量，試料的質(zhì)量，g； m1樣品加熱后減少的質(zhì)量，樣品加熱后減少的質(zhì)量，g。當空氣干燥煤樣中碳酸鹽及二氧化碳含量為當空氣干燥煤樣中碳酸鹽及二氧化碳含量為2 21212，則，則adadadCOMmmV21%100當空氣干燥煤樣中碳酸鹽及二氧化碳含量當空氣干燥煤樣中碳酸鹽及二氧化碳含量1212時，則時，則焦渣adadadadCOCO

45、MmmV221%100V Vadad - -空氣干燥煤樣的揮發(fā)分含量，；空氣干燥煤樣的揮發(fā)分含量，；m m1 1 -煤樣加熱后減少的質(zhì)量，煤樣加熱后減少的質(zhì)量，g；m-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g；M Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，?？諝飧稍锩簶拥乃趾?，。 空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量，空氣干燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量，（按（按GB212測定），測定），% 焦渣中二氧化碳對煤樣量的質(zhì)量分數(shù)，焦渣中二氧化碳對煤樣量的質(zhì)量分數(shù)，% 2()adCO(2) (adCO焦 渣 ）2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年524 4注意事項注意事項 4.1 4.1 當打開

46、爐門，推入坩堝架時，爐溫可能當打開爐門，推入坩堝架時，爐溫可能下降，但是在下降，但是在3min3min內(nèi)必須使爐溫達到內(nèi)必須使爐溫達到900900 1010，否則試驗作廢。，否則試驗作廢。4.2 4.2 從加熱至稱量都不能揭開坩堝蓋，以防從加熱至稱量都不能揭開坩堝蓋，以防焦渣被氧化，造成測定誤差。焦渣被氧化，造成測定誤差。4.3 4.3 每次測定后，坩堝內(nèi)常附著一層黑色碳每次測定后，坩堝內(nèi)常附著一層黑色碳煙，應灼燒除去后再使用煙，應灼燒除去后再使用。 2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年53四、煤中固定碳含量的計算四、煤中固定碳含量的計算adadadadVAMFC%100

47、 煤中可燃性固體物是煤燃燒產(chǎn)生熱量的主要成分，煤中可燃性固體物是煤燃燒產(chǎn)生熱量的主要成分，稱之為固定碳。固定碳的數(shù)據(jù)并非從測試獲得，而是稱之為固定碳。固定碳的數(shù)據(jù)并非從測試獲得，而是由下式計算所得：由下式計算所得：FCFCadad 空氣干燥煤樣的固定碳含量，；空氣干燥煤樣的固定碳含量，；M Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，空氣干燥煤樣的水分含量，A Aadad - -空氣干燥煤樣的灰分含量，；空氣干燥煤樣的灰分含量，；V Vadad - -空氣干燥煤樣的揮發(fā)分含量，；空氣干燥煤樣的揮發(fā)分含量，；2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年54 “基準基準”的定義的定義

48、由于煤中水分和灰分的含量易隨外界條件的變化而變化，由于煤中水分和灰分的含量易隨外界條件的變化而變化，導致煤中其他成分的百分含量也隨之變化。因此，用質(zhì)量導致煤中其他成分的百分含量也隨之變化。因此，用質(zhì)量分數(shù)表示煤的工業(yè)分析結(jié)果時，必須同時表明質(zhì)量分數(shù)的分數(shù)表示煤的工業(yè)分析結(jié)果時，必須同時表明質(zhì)量分數(shù)的基準?；鶞?。煤所處的狀態(tài)或按需要而規(guī)定的成分組合，煤所處的狀態(tài)或按需要而規(guī)定的成分組合，稱為稱為基基準準，簡稱基。，簡稱基?！盎北硎净灲Y(jié)果是以什么狀態(tài)下的煤樣表示化驗結(jié)果是以什么狀態(tài)下的煤樣為基礎而得出的。為基礎而得出的。1、煤質(zhì)分析結(jié)果的表示方法、煤質(zhì)分析結(jié)果的表示方法五、各種基準的換算五、

49、各種基準的換算 術(shù)語名稱術(shù)語名稱 英文術(shù)語英文術(shù)語 定義定義符號符號曾稱曾稱收到基收到基as received basis以受到狀態(tài)的煤為基準以受到狀態(tài)的煤為基準ar應用基應用基空氣干燥基空氣干燥基air dried basis與空氣濕度達到平衡狀與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準態(tài)的煤為基準ad分析基分析基干燥基干燥基dry basis以假想無水狀態(tài)的煤為以假想無水狀態(tài)的煤為基準基準d干基干基干燥無灰基干燥無灰基dry ash-free basis以假想無水、無礦灰狀以假想無水、無礦灰狀態(tài)的煤為基準態(tài)的煤為基準daf可燃基可燃基干燥無礦物質(zhì)干燥無礦物質(zhì)基基dry mineral-freemoi

50、s mineral以假想無水、無礦物質(zhì)以假想無水、無礦物質(zhì)狀態(tài)的煤為基準狀態(tài)的煤為基準dmmf有機基有機基恒濕無灰基恒濕無灰基mois ash-free basis以假想含量高內(nèi)在水分、以假想含量高內(nèi)在水分、無灰狀態(tài)的煤為基準無灰狀態(tài)的煤為基準maf恒濕無礦物質(zhì)恒濕無礦物質(zhì)基基 matter free basis以假想含量高內(nèi)在水分、以假想含量高內(nèi)在水分、無礦物狀態(tài)的煤為基準無礦物狀態(tài)的煤為基準m,mmf2、空氣干燥基按下列公式換算成其他基、空氣干燥基按下列公式換算成其他基（1）收到基煤樣的灰分和揮發(fā)分）收到基煤樣的灰分和揮發(fā)分adaradarMMXX%100%100（2）干燥基煤樣的灰分和揮

51、發(fā)分）干燥基煤樣的灰分和揮發(fā)分adaddMXX%100%100（3）干燥無灰基煤樣的揮發(fā)分）干燥無灰基煤樣的揮發(fā)分adadaddafAMVV%100%1002022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年57五、各種基準的換算五、各種基準的換算當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳含量當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳含量12時，則時，則adadadaddafCOAMVV2%100%100arX收到基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；收到基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；adX空氣干燥基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；空氣干燥基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；arM收到基煤樣的水分的含量，；收到基煤樣的水分的含量，；

52、dX干燥基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；干燥基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；dafV干燥無灰基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；干燥無灰基煤樣的灰分和揮發(fā)分產(chǎn)率，；2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年58 例：煤的工業(yè)分析結(jié)果如下：例：煤的工業(yè)分析結(jié)果如下： 空氣干燥基的水分空氣干燥基的水分M Madad=1.76%=1.76%， 灰分灰分A Aadad=23.17%=23.17%，揮發(fā)分，揮發(fā)分V Vadad=8.59%=8.59% 計算：計算： （1 1）干基的灰分）干基的灰分A Ad d=?=? （2 2）干燥無灰基的揮發(fā)分）干燥無灰基的揮發(fā)分V Vdafdaf= =？2022-2

53、-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年59 解：解： adadd100100MAA%59.2376. 1100100%17.23)(100100adadaddafAMVV%44.11)17.2376. 1 (100100%59. 82022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年60第四節(jié)第四節(jié) 煤的元素分析煤的元素分析2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年61一、碳和氫的測定一、碳和氫的測定1、方法提要：稱取一定量的空氣干燥煤樣在氧氣流中燃、方法提要：稱取一定量的空氣干燥煤樣在氧氣流中燃燒，生成的水和二氧化碳分別用吸水劑和二氧化碳吸水燒，生成的水和二氧化

54、碳分別用吸水劑和二氧化碳吸水劑吸收，由吸水劑的增重計算煤中碳和氫的含量。劑吸收，由吸水劑的增重計算煤中碳和氫的含量。2、試劑和材料、試劑和材料3、儀器、設備、儀器、設備4、試驗準備、試驗準備（1）凈化系統(tǒng)各容器的充填和連續(xù)）凈化系統(tǒng)各容器的充填和連續(xù)（2）吸收系統(tǒng)各容器的充填和連續(xù)）吸收系統(tǒng)各容器的充填和連續(xù)（3）燃燒管的填充）燃燒管的填充（4）爐溫的校正）爐溫的校正（5）空白試驗）空白試驗5、測定步驟、測定步驟6、結(jié)果計算、結(jié)果計算%1002729. 01mmCadadadMmmmH1119. 0%1001119. 032C Cadad -空氣干燥基煤樣的碳含量，；空氣干燥基煤樣的碳含量，；

55、H Hadad -空氣干燥基煤樣的氫含量，；空氣干燥基煤樣的氫含量，；m1-吸收二氧化碳管的增量，吸收二氧化碳管的增量，g; m2-吸收水分管的增量，吸收水分管的增量，g;m3-水分空白值，水分空白值，g; m-煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g;0.2729將二氧化碳折算成碳的因數(shù)；將二氧化碳折算成碳的因數(shù)；0.1119將水折算成氫的因數(shù)；將水折算成氫的因數(shù)；M Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，空氣干燥煤樣的水分含量，2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年63當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳的含量當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳的含量2 2時，則時，則adadCOmmC

56、212729. 0%1002729. 02022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年64二、氮的測定二、氮的測定1、方法提要：稱取一定量的空氣干燥煤樣，加熱混合催、方法提要：稱取一定量的空氣干燥煤樣，加熱混合催化劑和硫酸，加熱分解，氮轉(zhuǎn)化為硫酸氫銨。加入過量的化劑和硫酸，加熱分解，氮轉(zhuǎn)化為硫酸氫銨。加入過量的氫氧化鈉溶液，把氨蒸出并吸收在硼酸溶液中，用硫酸標氫氧化鈉溶液，把氨蒸出并吸收在硼酸溶液中，用硫酸標準溶液滴定。根據(jù)用去的硫酸量，計算煤中氮的含量。準溶液滴定。根據(jù)用去的硫酸量，計算煤中氮的含量。2、試劑、試劑3、儀器、設備、儀器、設備4、測定步驟、測定步驟（1）消化（）消化

57、（2）堿化、蒸餾和吸收（）堿化、蒸餾和吸收（3）滴定）滴定2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年65二、氮的測定二、氮的測定5、結(jié)果計算、結(jié)果計算%100014.021mVVcNadN Nadad 空氣干燥煤樣的氮含量，；空氣干燥煤樣的氮含量，；C硫酸標準溶液的濃度，硫酸標準溶液的濃度，mol/LV1 硫酸標準溶液的用量，硫酸標準溶液的用量，mL;V2 空白試驗時硫酸標準溶液的用量，空白試驗時硫酸標準溶液的用量， mL;0.014 氮（氮（1/2N2）的毫摩爾質(zhì)量，）的毫摩爾質(zhì)量，g/mmol; m 煤樣的質(zhì)量，煤樣的質(zhì)量，g。6、方法討論、方法討論2022-2-20張紅梅

58、 工業(yè)分析 2010-2011學年66三、氧的計算三、氧的計算氧的含量按下式計算氧的含量按下式計算adadadtadadadadAMSNHCO,100當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳含量當空氣干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳含量2時，則時，則adadadadtadadadadCOAMSNHCO2,100O Oadad 空氣干燥煤樣的氧含量，；空氣干燥煤樣的氧含量，；S St,adt,ad 空氣干燥煤樣的全硫含量，；空氣干燥煤樣的全硫含量，；M Madad - -空氣干燥煤樣的水分含量，；空氣干燥煤樣的水分含量，；A Aadad - -空氣干燥煤樣的灰分含量，；空氣干燥煤樣的灰分含量，；adCO2空氣

59、干燥煤樣中碳酸鹽和二氧化碳的含量，?？諝飧稍锩簶又刑妓猁}和二氧化碳的含量，。2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年67 硫是煤中的有害成分，硫的測定是煤質(zhì)分析的主要指標硫是煤中的有害成分，硫的測定是煤質(zhì)分析的主要指標之一。作為之一。作為燃燒、氣化、煉焦燃燒、氣化、煉焦等用的煤，若含硫量高，則燃等用的煤，若含硫量高，則燃燒時產(chǎn)生的硫氧化物將對設備產(chǎn)生嚴重的腐蝕作用，同時污燒時產(chǎn)生的硫氧化物將對設備產(chǎn)生嚴重的腐蝕作用，同時污染大氣，并對生物環(huán)境造成惡劣的后果；如用于制染大氣，并對生物環(huán)境造成惡劣的后果；如用于制半水煤氣半水煤氣，則氣體中產(chǎn)生的硫化氫含量高且不易除凈，用此水煤氣生

60、產(chǎn)則氣體中產(chǎn)生的硫化氫含量高且不易除凈，用此水煤氣生產(chǎn)合成氨，其中的硫化氫會使催化劑中毒而失效；如用于合成氨，其中的硫化氫會使催化劑中毒而失效；如用于煉焦煉焦工業(yè)工業(yè)，煤中高含量的硫分被帶入焦炭，而用這種焦炭進行煉，煤中高含量的硫分被帶入焦炭，而用這種焦炭進行煉鋼，則使鋼鐵產(chǎn)生熱脆性而無法使用。因此工業(yè)生產(chǎn)部門為鋼，則使鋼鐵產(chǎn)生熱脆性而無法使用。因此工業(yè)生產(chǎn)部門為了更好地掌握煤地質(zhì)量，合理利用資源，必須對煤中地含硫了更好地掌握煤地質(zhì)量，合理利用資源，必須對煤中地含硫量進行分析。量進行分析。第五節(jié)煤中全硫的測定第五節(jié)煤中全硫的測定2022-2-20張紅梅 工業(yè)分析 2010-2011學年68 煤